Yeni Keşif: Tuz Stresine Dayanıklı Asmalar Geliştirilecek

Avustralyalı bilim adamları tarafından yapılan yeni bir keşif, Avustralya şarap sektörünün sürdürülebilirliğini artıracak ve tuz stresine karşı daha dayanıklı asmalar çoğaltılmasını önemli ölçüde hızlandıracak.

Adelaide Üniversitesi‘ndeki Bitki Enerji Biyolojisi ARC Merkezi’nden Bilim Adamları Ekibi ve CSIRO Tarım ve Gıda, Wine Australia adlı şirketin finansıyla, üzüm tanelerine ve yapraklarına ulaşan sodyum miktarını sınırlayan, asma kökenli genleri tespit etti. Araştırma bu hafta New Phytologist dergisinde yayınlandı.

Adelaide Üniversitesi’nden araştırmanın ilk yazarı olan Dr. Sam Henderson “Çok fazla sodyum içeren meyveler, şarap üretimi için uygun olmayabilir ve bu, üzüm bağı sahiplerine maddi kayıplarla sonuçlanacak şekilde üzüm bağlarının atıl kalmasına neden olabilir” diyor.

Dr. Henderson, ‘Hangi asma çeşitlerinin bünyelerinde tuz biriktirdiğini belirlemek için bu çalışmayı yaptık ve asmanın köklerinde bulunan sodyum taşıma proteinin de, bu proteinin etkili bir şekilde çalışmasını engelleyen belirli bir mutasyon bulduk. Bu, topraktaki sarmal sürgünlerde daha fazla tuz birikmesine yol açıyor”.

Düşük tuz seviyeleri şarap tadını artırabilir, fazlaca tatsız lezzetlere neden olabilir, meyve verme oranını düşürebilir ve asmasının uzun vadede ömrünü kısaltabilir – bu dünyadaki isim yapmış şarap bölgelerinde yaşanan bir sorundur. Avustralya’nın daha geniş tarım, yiyecek ve şarap sektörlerinde, tuz stresi kaynaklı sorunların yaşattığı kalite kayıplarının her yıl 1 milyar doları aştığı tahmin edilmektedir.

CSIRO’nun eş yazarı olan Dr. Jack Dunlevy, “Farklı üzüm çeşitlerinin DNA’sını karşılaştırarak sürgünlerden sodyum dışlanması ile ilişkili spesifik bir gen tespit ettik” diyor.

‘Bu keşif, ıslahı daha da uzun sürecek ve pahalı, deneme parselleri kurularak yapılan üzüm denemeleri yerine fide aşamasında yeni genotiplerin taranmasına izin vererek, daha fazla tuz stresine toleranslı asma anacı yetiştirmek için kullanılan genetik belirteçleri geliştirmemize izin verdi.’

Wine Australia Genel Müdürü Dr. Liz Waters, “Geleneksel olarak şaraplık asma anaçları, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa’daki şarap üreten bölgelerde geliştirildi. Bu yeni araştırma, özellikle Avustralya koşulları için sağlam anaçlar geliştirmek ve yerel şarap sektörünün geleceği için sürdürülebilirliğini desteklemek, üzüm bağlarında çok yararlı özellikleri birleştirerek, geleneksel yetiştirme yöntemlerini kullanarak bir araya getirme programını destekliyor” diyor.

SUMMARY

• Under salinity, Vitis spp. rootstocks can mediate salt (NaCl) exclusion from grafted V. vinifera scions enabling higher grapevine yields and production of superior wines with lower salt content. Until now, the genetic and mechanistic elements controlling sodium (Na⁺) exclusion in grapevine were unknown.
• Using a cross between two Vitis interspecific hybrid rootstocks, we mapped a dominant quantitative trait locus (QTL) associated with leaf Na⁺ exclusion (NaE) under salinity stress. The NaE locus encodes six high-affinity potassium transporters (HKT). Transcript profiling and functional characterization in heterologous systems identified VisHKT1;1 as the best candidate gene for controlling leaf Na⁺ exclusion.
• We characterized four proteins encoded by unique VisHKT1;1 alleles from the parents, and revealed that the dominant HKT variants exhibit greater Na⁺ conductance with less rectification than the recessive variants. Mutagenesis of VisHKT1;1 and TaHKT1.5-D from bread wheat, demonstrated that charged amino acid residues in the eighth predicted transmembrane domain of HKT proteins reduces inward Na⁺ conductance, and causes inward rectification of Na⁺ transport.
• The origin of the recessive VisHKT1;1 alleles was traced to V. champinii and V. rupestris. We propose that the genetic and functional data presented here will assist with breeding Na⁺-tolerant grapevine rootstocks.

Daha Fazla Bilgi İçin: Sam W. Henderson et al. Functional differences in transport properties of natural HKT1;1 variants influence shoot Na+ exclusion in grapevine rootstocks, New Phytologist (2017). DOI: 10.1111/nph.14888

Çeviri: Levent KIRCA

Kaynak: Popüler Tarım